沟槽型MOS器件的制造方法技术

本发明专利技术提供了一种沟槽型MOS器件的制造方法，通过对多晶硅材料层执行氧化工艺，以在所述多晶硅材料层的表面形成氧化硅层；去除所述氧化硅层，以打开所述空洞；以及，清洗所述多晶硅材料层，能够有效地去除所述多晶硅材料层表面的残留物，从而刻蚀所述多晶硅材料层时，能够形成形貌佳的沟槽型栅极，由此可以避免/降低沟槽型MOS器件容易发生电性测试异常的问题，提高了产品良率。提高了产品良率。提高了产品良率。

【技术实现步骤摘要】
沟槽型MOS器件的制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种沟槽型MOS器件的制造方法。

技术介绍

[0002]传统的平面型MOS(金属氧化物半导体)器件中，其MOS晶体管的源极、栅极和漏极都位于硅片的水平面上，不仅占用的面积大，而且导通电阻和功耗也较大，无法满足功率器件小型化和低功耗化的要求。而沟槽型MOS器件巧妙地将晶体管的栅极形成于垂直于硅片表面的沟槽内，从而使导通通道转移到硅片的纵向方向，这样做有三个优点：(1)缩小器件面积，进一步提高器件集成密度，(2)有效降低了导通电阻和功耗，(3)基本消除了空穴在P阱的横向流动，有效地抑制了闩锁效应，因此沟槽型MOS器件被普遍应用于功率器件。
[0003]但是现有的沟槽型MOS器件容易发生电性测试异常的问题，从而降低了产品良率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种沟槽型MOS器件的制造方法，以解决现有技术中沟槽型MOS器件容易发生电性测试异常的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种沟槽型MOS器件的制造方法，所述沟槽型MOS器件的制造方法包括：
[0006]提供半导体衬底，所述半导体衬底中形成有沟槽；所述沟槽表面覆盖有介质层，所述介质层延伸覆盖所述半导体衬底的表面；以及，所述沟槽中填充有多晶硅材料层，所述多晶硅材料层延伸覆盖所述沟槽外的所述介质层表面，并且所述多晶硅材料层中形成有空洞；
[0007]对所述多晶硅材料层执行化学机械研磨工艺，以去除所述沟槽外的所述介质层表面的所述多晶硅材料层；
[0008]对所述多晶硅材料层执行氧化工艺，以在所述多晶硅材料层的表面形成氧化硅层；
[0009]去除所述氧化硅层，以打开所述空洞；
[0010]清洗所述多晶硅材料层；以及，
[0011]刻蚀所述多晶硅材料层以形成沟槽型栅极。
[0012]可选的，在所述的沟槽型MOS器件的制造方法中，多次执行所述对所述多晶硅材料层执行氧化工艺，以在所述多晶硅材料层的表面形成氧化硅层的步骤以及所述去除所述氧化硅层的步骤，其中，至少最后一次执行所述去除所述氧化硅层的步骤后，打开所述空洞。
[0013]可选的，在所述的沟槽型MOS器件的制造方法中，采用氧化液对所述多晶硅材料层执行氧化工艺，以在所述多晶硅材料层的表面形成氧化硅层。
[0014]可选的，在所述的沟槽型MOS器件的制造方法中，所述氧化液包括过氧化氢。
[0015]可选的，在所述的沟槽型MOS器件的制造方法中，利用蚀刻液去除所述氧化硅层，以打开所述空洞。
[0016]可选的，在所述的沟槽型MOS器件的制造方法中，所述蚀刻液包括氟化氢。
[0017]可选的，在所述的沟槽型MOS器件的制造方法中，在所述对所述多晶硅材料层执行氧化工艺，以在所述多晶硅材料层的表面形成氧化硅层的步骤之后，所述沟槽型MOS器件的制造方法还包括：对所述氧化硅层执行第一湿法清洗工艺；
[0018]在所述去除所述氧化硅层，以打开所述空洞的步骤之后，所述沟槽型MOS器件的制造方法还包括：对所述多晶硅材料层执行第二湿法清洗工艺。
[0019]可选的，在所述的沟槽型MOS器件的制造方法中，采用清洗液和/或清洗气体执行所述清洗所述多晶硅材料层的步骤。
[0020]可选的，在所述的沟槽型MOS器件的制造方法中，在所述去除所述氧化硅层，以打开所述空洞的步骤中，所述空洞的底部低于所述半导体衬底的表面且所述空洞的顶部高于所述半导体衬底的表面。
[0021]可选的，在所述的沟槽型MOS器件的制造方法中，在所述去除所述氧化硅层，以打开所述空洞的步骤中，所述多晶硅材料层的顶面与所述介质层的表面齐平或者低于所述介质层的表面，并且所述多晶硅材料层的顶面高于所述半导体衬底的表面。
[0022]在本专利技术提供的沟槽型MOS器件的制造方法中，通过对多晶硅材料层执行氧化工艺，以在所述多晶硅材料层的表面形成氧化硅层；去除所述氧化硅层，以打开所述空洞；以及，清洗所述多晶硅材料层，能够有效地去除所述多晶硅材料层表面的残留物，从而刻蚀所述多晶硅材料层时，能够形成形貌佳的沟槽型栅极，由此可以避免/降低沟槽型MOS器件容易发生电性测试异常的问题，提高了产品良率。
附图说明
[0023]图1至图3是一种沟槽型MOS器件的制造方法的过程示意图。
[0024]图4是本申请实施例的沟槽型MOS器件的制造方法的流程示意图。
[0025]图5至图10是本申请实施例的沟槽型MOS器件的制造方法的过程示意图。
[0026]其中，附图标记说明如下：
[0027]100
‑
半导体衬底；102
‑
沟槽；104
‑
介质层；106
‑
多晶硅材料层；108
‑
空洞；110
‑
沟槽型栅极；112
‑
凸起；114
‑
残留物；
[0028]200
‑
半导体衬底；202
‑
沟槽；204
‑
介质层；206
‑
多晶硅材料层；208
‑
空洞；210
‑
残留物；212
‑
氧化硅层；214
‑
沟槽型栅极。
具体实施方式
[0029]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的沟槽型MOS器件的制造方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。
[0030]本专利技术使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本专利技术。除非本申请文件中另作定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的
组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沟槽型MOS器件的制造方法，其特征在于，所述沟槽型MOS器件的制造方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底中形成有沟槽；所述沟槽表面覆盖有介质层，所述介质层延伸覆盖所述半导体衬底的表面；以及，所述沟槽中填充有多晶硅材料层，所述多晶硅材料层延伸覆盖所述沟槽外的所述介质层表面，并且所述多晶硅材料层中形成有空洞；对所述多晶硅材料层执行化学机械研磨工艺，以去除所述沟槽外的所述介质层表面的所述多晶硅材料层；对所述多晶硅材料层执行氧化工艺，以在所述多晶硅材料层的表面形成氧化硅层；去除所述氧化硅层，以打开所述空洞；清洗所述多晶硅材料层；以及，刻蚀所述多晶硅材料层以形成沟槽型栅极。2.如权利要求1所述的沟槽型MOS器件的制造方法，其特征在于，多次执行所述对所述多晶硅材料层执行氧化工艺，以在所述多晶硅材料层的表面形成氧化硅层的步骤以及所述去除所述氧化硅层的步骤，其中，至少最后一次执行所述去除所述氧化硅层的步骤后，打开所述空洞。3.如权利要求1所述的沟槽型MOS器件的制造方法，其特征在于，采用氧化液对所述多晶硅材料层执行氧化工艺，以在所述多晶硅材料层的表面形成氧化硅层。4.如权利要求3所述的沟槽型MOS器件的制造方法，其特征在于，所述氧化液包括过氧化氢。5.如权利要求1所述的沟槽型MOS器件的制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张根，
申请(专利权)人：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：